上海市杨思高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

1 2024 学年第二学期上海市杨思高级中学期中质量检测 一、上海慧眼（10分） 2024年 9 月的中秋，台风“贝碧嘉”登陆上海。上海中心里的镇楼 神器——“上海慧眼”在默默地守护着这座摩天大楼，如图（a）所示。 “上海慧眼”是一个阻尼器，位于大楼的顶层。它由钢索悬吊起一个 带有底盘的重物构成，如图（b）所示。当传感器探测到大楼受到风力晃 动时，计算机系统会控制阻尼器朝着与大楼晃动的反方向运动。 1．（2分）钢索对阻尼器的拉力是由于（ ）的形变而产生的。 A．钢索 B．阻尼器 2．（4分）若把某段时间内阻尼器的运动看成水平方向的等幅简谐振动，振幅为 70 cm，摆长为 25m， g取 10m/s2，则一个周期内阻尼器经过的路程为__________ cm,运动的时间为__________ s。（保 留三位有效数字） 3．（2分）台风时期，阻尼器的振动（ ）受迫振动。 A．是 B．不是 4．（2分）设 t0时刻阻尼器的机械能为 E0，之后 t1时刻阻尼器的机械能为 E1， 如图（c）所示。该过程中，控制系统对阻尼器（ ） A．不做功 B．做负功 C．做正功 二、蜻蜓点水（21分） “蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。把水波看 成是简单的机械横波。 5．（3分）下列说法正确的是（ ） A．物体作机械振动，一定产生机械波 B．机械波在传播过程中，介质中的质点随波迁移 C．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 D．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去 （a） （b） E0 E1 （c） 2 6．（3分）蜻蜓连续“点水”于平静水面的 S处，发现水面上传播出去的波形如图所示，其中实线 表示波峰，虚线表示波谷，S是波源位置。产生这一现象的可能原因（ ） A．蜻蜓振动强度逐渐增强 B．蜻蜓振动强度逐渐减弱 C．蜻蜓振动频率逐渐加大 D．蜻蜓振动频率逐渐减小 7．（6分）如图所示为某时刻（t=0）的波形图。此时 P点沿 y 轴正方向向上运动，经过 0.75s第一次返回平衡位置。则该 波的传播方向为 （选填“向左”或“向右”）， 其波速为 m/s，质点 N振动的位移 y随时间变 化 t的关系是 。 8．（3分）蜻蜓在水面上“点水”飞行。若蜻蜓沿 x轴正向飞行，其水平飞行速度恰好与水波的传 播速度相等，且每次“点水”只形成一个向外扩展的圆形水波波纹，则蜻蜓连续三次“点水” 后某时刻水波图样（俯视）可能是（ ） 9．（6分）图 a为两只蜻蜓点水得到的水面波形图，这是波的 现象，该现象的产生条件 为 ，用实线表示波峰，虚线表示波谷，波的俯视图样如图 b 所 示，C点为 AB连线的中点，则图示时刻 C点的振动方向 （选填“向上”或“向下”）。 三、传感器（共 22分） 我们对传感器并不陌生，在很多物理实验中我们已使用过传感器，如位移传感器。 y/cm x/m O 1 2 3 6 10 −10 P 4 5 7 8 第 7题 N 0 从S 第 6题 A 3 10．（11分）小红利用自带位移传感器的小车在水平导轨上进行碰 撞实验。通过传感器采集到的数据，得到小车①和小车②对应 的 v–t图像，如图（b）所示，取向右为正方向。 （1）（2分）为减小实验误差，应选用较________（选填“宽” 或“窄”）的挡光片。 （2）（2分）若箭头代表 t＝0时刻的速度方向，则根据 v–t图像，t＝0时刻两车的相对位置为（ ） ① ② A ② ① B ① ② C ② ① D （3）（3分）若小车①质量 m1＝0.169kg，可得小车②质量 m2为________kg。（保留三位有效数字） （4）（4分）（论证）两辆小车的碰撞是否为弹性碰撞。 11.（3分）汽车安全气囊的组成主要包括传感器、控制器、气体发生器和气袋等部件。其中传感器 的作用是在车辆发生猛烈撞击时，能迅速给控制器发出信号，让气袋充气，充气后的气袋在人体 受撞击时能产生缓冲作用，其物理原理是通过增加作用时间实现（ ） A．减小人受到的冲力 B．减小人受到的冲量 C．减小人的动量变化 D．减小人的能量变化 12.（3分）离地面越近，大气的折射率越大。当太阳光射向地面时，光的传播速度将（ ） A．变大 B．不变 C．变小 13．（5 分）有一种反射式光纤位移传感器，其结构如图（c）所示。两光 纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N。光纤的折射率为 n。M、N下端横截 面齐平且与被测物表面平行。激光在M内多次全反射后从下端射向被 测物体，经被测物体表面反射至 N下端，该光线与竖直方向的夹角为 θ，如图所示。 （1）（2分）从图示位置起，增大角 i，则角θ将（ ） A．减小 B．增大 C．不变 （2）（3分）若 n＝ 1.64，当激光在M内恰好发生全反射时，sinθ＝__________。 0.267 0.146 t / s v / m·s-1 O ① ② （b） i θ NM 被测物表面 （c） 4 四、摆（15分） 悬锤静候，因重力而兴舞；摆线轻牵，借周期以复回。动止有法，高低错落皆循理；往返有常， 左右参差亦守规。 14．（4 分）（多选）如图，将单摆的摆球从最低点 B在竖直平面内向右缓慢 拉开一个偏角θ（θ＜5°）， 并从 A 点静止释放，C 为左侧最高点，摆 长为 L，重力加速度为 g，不计空气阻力。刚释放摆球的瞬间，摆球( ) A．合力为零 B．向心力为零 C．回复力为零 D．合力沿切线 a 的方向 15．（5 分）（计算）接上题，若摆球质量为 m，静止在最低点 B 时，给摆球一个水平向左的冲量 I， 使得摆球能够继续绕悬挂点 O 在竖直平面内做一个完整的圆周运动，则需要的最小冲量为多 大？ 16．（6 分）如图（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子 上端为力传感器，可测摆绳上的张力 F。 （1）图（b）为 F 随时间 t 变化的图像，在 0~1s 内，摆球 在最低点的时刻为________s，该单摆的周期 T=________s。 （2）该同学测量了摆线长度 L，通过改变 L，测得 6 组对 应的周期 T，描点作出 T2-L 图线，如图（c）图线的横、 纵截距为-p 和 q，则重力加速度 g＝_________；摆球的直 径 d=_________。 五、运动（18分） 17．（3 分）两位运动员具有相同的动量，则他们一定具有（ ） A. 相同的速度 B. 相同的质量 C. 相同的运动方向 D. 相同的动能 T2 LO 力 传 感 器 Fmax Fmin 0.3 0.7 1.1 t(s) F(N) 0（a） （c） -p q （b） 5 18．（3 分）排球运动是球类运动之一，在我国具有非常高的欢迎度，我国女排曾获得世界五连冠的 辉煌记录。如图所示，小王同学正在垫质量为 m 的排球。排球离开手臂后先竖直向上运动高度 h后，再落回原位置，设空气阻力大小恒为 f，则此过程中（ ） A．重力对排球所做总功为-mgh B．排球的机械能变化量为-2fh C．合力对排球做功为零 D．合力对排球的冲量为零 19.（6 分）速度为 v 的甲游客遇到另一个静止在雪圈上的乙游客，两雪圈发生了对 心碰撞。每位游客与雪圈的总质量均为 M。 （1）若两雪圈发生了速度交换，则碰撞过程中，动量________；机械能________ （均选填“守恒”或“不守恒”）；若碰撞时间为 t，则两雪圈之间平均作用力的 大小为________； （2）若碰撞时，游客抓住对方一起运动，则碰撞过程中损失的机械能为_________。 20.（4 分）一载有物体的热气球总质量为 M，某时刻悬停在距地面高为 H 的 O 处。将一质量为 m 的 物体相对于地面以大小为 v0的速度水平向右抛出。不计空气阻力和抛出物体受的浮力，热气球 所受浮力保持不变。重力加速度为 g。 （1）水平抛出物体时，热气球．．．的速度大小为 ； （2）在抛出到落地的过程中，物体．．动量变化量的大小为 。 21．（2 分）质量为 m 的蹦极爱好者身系一根弹性绳，从高空某点静止开始自由下落，下降高度 h 后 弹性绳开始对人产生弹力，再经历时间 t，人到达最低点。整个运动过程始终沿竖直方向。则 在时间 t 内，弹性绳的平均作用力大小为 。 六、弹簧振子（14分） 弹簧振子是一种典型的振动，它的这种振动可以称为简谐运动。简谐运动是最简单、最基本的 振动。 22.（3 分）一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，其中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等， 但方向相反，则这两个时刻振子的（ ） A. 速度一定大小相等，方向相反 B. 加速度一定大小相等，方向相反 C. 位移一定大小相等，但方向不一定相反 6 D. 以上三项都不一定大小相等方向相反 23.（4 分）（多选）如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系一质量为 0.5kgm  的小球，小球静止 时弹簧伸长量为10cm。现使小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最低点释放时开始计时， 小球相对平衡位置的位移 y随时间 t变化的规律如图乙所示，重力加速度 g取 210m/sg  。下 列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 50N/mk  B. 此题选取竖直向上为正方向 C. 小球运动到最高点时弹簧弹力为 0 D. 0.25st  时小球相对平衡位置的位移 5my  24．（7分）（计算）已知弹簧的弹性势能大小为 2p 1 2 E kx 。如图所示，一劲度系数为 22 10k   N/m 的轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量 0.5m  kg的物块，静止在弹簧原长位置O点。t=0时, 使物块以v0 = 2m/s开始向右运动，0.05s时速度减为0，（不计空气阻力和桌面的摩擦力）求： （1）0~0.5s，物块的运动情况为 ； （2）弹簧的最大伸长量 mx ； （3）物块的最大加速度��； （4）规定向右为正方向，画出物块的位移-时间图像（至少画出一个周期）。 O v0 第 21题 7 2024 学年第二学期上海市杨思高级中学期中质量检测 答案 一、上海慧眼（10分） 1.（ A ） 2. 280 7.90 3.（ B ） 4.（ C ） 二、蜻蜓点水（21分） 5.（ D ） 6.（ C ） 7. 向左 4 y=-10sinπ t(cm) 8.（ A ） 9. 干涉 相干波源 向下 三、传感器（共 22分） 10.（1） 窄 （2）（ C ） （3） 0.140 （4）（论证）不是弹性碰撞 11.（ A ） 12.（ C ） 13.（1）（ A ） （2） 0.8 四、摆（15分） 8 14.（多选）（ BD ） 15.（计算）I=m 5�� 16.（1） 0.7 1.6 （2） q 4 2P 2P 五、运动（18分） 17.（ C ） 18.（ B ） 19.（1） 守恒 守恒 �� � （2） 1 4 �� 2 20.（1） m 0 M mv （2） gh2mg 21. t gh m 2 mg  六、弹簧振子（14分） 22.（ B ） 23.（多选）（ ABC ） 24.(计算)（1） 加速度增大的减速运动 （2）0.1m （3）40m/s 2 （4）